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城市地铁,过江,过海隧道常用施工方法之盾构法

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城市地铁,过江,过海隧道常用施工方法之盾构法

吊装的始发和到达

1始发竖井

始发隧洞竖井的任务是为盾构机出发提供场所,主要用于盾构机的固定、组装及设置附属设备,如反力座、引人线等;与此同时,也作为盾构机掘进中出碴、掘进物资器材供应的培训中心。因此,始发竖井的周围是盾构施工沉井基地,必须要有搁置出碴设备、起重设备、管片储存、输变电设备、回填注浆设施和粮草器材的场地。

2到达竖井

两条盾构隧道的甬道连接方式有到达竖井连接方式和盾构机与盾构机在地下对接的方式。其中,地下对接方式是在接合特殊情况下采用,例如连接段在海中难以建造巷道,或者场地没有场馆不能设置竖井等。但在正常情况下一般都以到达竖井连接。

3盾构机拼装

盾构在拼装前,先在拼装室底部铺设50cm厚的混凝土垫层,其表面与盾构满足外表面相适应,在垫层内埋设钢丝,轨顶伸出垫层约5cm,可作为此时盾构推进时的导向轨,并能防止盾构旋转。若拼装室将来要作他用,则垫层将凿除,费工费时。此时可改用由型钢拼装的盾构支撑平台,其上亦需要有导向和防止旋转的装置。

4盾构机的始发

盾构机的始发是指利用临时拼装管片等承受反作用力的设备,将盾构机从始发口进入地层,沿所定线路方向掘进的一系列施工作。根据临时拆除方法和防止开挖面地层坍塌方法的不同,施工算法有以下的2种:

(1)使开挖面地层能够自稳,再将盾构机贯入自稳的开挖面。一般是通过化学构造物、高压喷射注浆、冻结施工法等来加固开挖面基岩,或向始发竖井压气,平衡开挖锐角的地下水、土压力,使地层自稳。

(2)借助于挡土墙防止开挖面崩塌,让盾构机开始掘进。

5盾构机的达到

盾构机的到达是指在稳定地层的同时,将盾构机沿所定路线推进到竖井边,然后从预先准备好的有大开口处将盾构机拉进下部竖井内,或推进到到达墙的指定位置后开动多项等待的一系列作业。

盾构的掘进

掘进条件掘进时必须根据围岩条件,有效保证工作面的稳定,适当地调整千斤顶的行程和推力,采取沿所定路线思路准确地进行掘进。掘进时应注意以下问题:

(1)正确地使用千斤顶所需台数和重要的位置,产生使之产生推力按设计的线路大方

向行走,并能需要进行必要的纠偏;

(2)不应使开挖面的稳定遭受损害,一般是在开挖后立即大力推进,或在开挖的同时进行推进。每次推进的距离可为一环衬砌的长度,也可为一环路基长度的可为几分之一,推进速度约为10~20mm/min。衬砌组装完毕后,应立即或进行开挖或推进,面为尽量缩短开挖面的暴露时间;

(3)不应使衬砌等后方结构受到损害,推进时应振幅根据衬砌瓦片的强度,尽力发挥千斤顶的推力作用。为使每台千斤顶钢缆的推力不致过大,最好用全部千斤顶来产生所需推力。在曲线段、上下坡、修正蛇行等情况下,有时只能使用局部千斤顶,要尽量多增加千斤顶的使用台数。在时则当采用的推力可能损坏衬砌等尾端结构物时,应对衬砌进行加固,或者采取一定的措施。

压浆和防水

1回填注浆

采用与围岩条件完全实际上相适合的注浆材料及注浆方法,在走行推进的同时或其后立即进行注浆,将衬砌背后的空隙全部填实,防止围岩舒张和下沉增加结构避免出现的整体性和抗震性。

2衬砌防水

衬砌防水分为密封、嵌缝、螺栓孔防水三种。

(1)密封管壁是在管片接头表面进行喷涂或粘贴胶条的方法。密封材料的必要特性是:应具有弹性,在盾构千斤顶推力反复作用及衬砌变形上保持防水性能,在承受紧固螺栓状态的状态下拥有均匀性;对衬砌的组装不会产生不良影响;密封材料和衬砌之间需密贴;具有良好的高分子稳定性并可适应气候的变化;易于施工等。

(2)螺栓耐磨孔防水是在螺栓垫圈及螺栓孔间放入环形衬垫,在紧固螺栓时,此衬垫的一部分产生穿孔,填满在螺栓孔壁和垫圈表面间形成的空隙;防止从螺栓垂柱漏水。互逆衬垫的材料须具备下述特点:伸缩性优良且不透水、可承受螺栓紧固力、耐久性好等一般使用填料类的五大类环状衬垫,也有时采用尿烷类的具有遇水膨胀氯化氢特性的衬垫。

(3)嵌缝指预先在管片的内侧边缘留有嵌缝槽,以后用嵌缝材料填满。嵌缝材料需具有以下特点:具有不透水性;化学稳定性及良好的熟习稳定度气候变化的性能,在湿润状态下易于施工;良好的伸缩及复原性;挛缩时不受水的影响;施工后尽早具有不粘着性,终凝时间短;收缩小等。

3二次衬砌

二次衬砌须在一次衬砌、防水、清扫等作业完全落幕结束后才进行。主要依据设计条件的不同,二次衬砌可用无筋或有搓混凝土浇注,有时也用砂浆、喷射混凝土。浇注二次衬砌时,特别是在拱顶附近填充混凝土极为困难,对此必须注意。必要时应预先备有砂浆管、出气管等,用注入的砂浆等将空隙填实。

二次衬砌施工前,必须紧固管片螺栓,清扫闸板并坝体对漏水采取止水措施。脱模应在

所浇注的预制成功进行强度达到设计要求时进行。以防过早脱模导致混凝土裂纹等有害影响的发生。超出所需强度的时间,应根据在与现场同一条件下养生的混凝土试件抗压实验确定。脱模后,应进行充分养护。

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